水力自控翻板闸的检测与损毁原因分析

杨兵

摘要 根据近年水力自控翻板闸管养资料，发现绝大多数水力自控翻板闸都存在不同程度的损毁。本文结合检测实例对水力自控翻板闸损毁原因予以分析，以期为同行提供科学借鉴。

关键词 水力自控翻板闸；检测；损毁；原因分析

中图分类号 TV738 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）24-0150-01

随着我国社会经济的迅速发展，对水闸安全管养要求越来越高。有重大安全隐患的病险水闸未及时整治，一旦形成险情，将对防洪安全、经济效益及社会稳定造成巨大影响[1]。因此，水利部在2008年制定《水闸安全鉴定管理办法》，要求对水闸实行定期安全鉴定制度，竣工验收后5年内进行首次安全鉴定，后每隔10年进行1次全面安全鉴定[2]。某市水务局管辖区段内共有10座水力自控翻板闸，截至2010年已经运行15～20年，按照《水闸安全鉴定管理办法》要求，需对闸门进行安全鉴定。

1 现场安全鉴定内容

1.1 结构基本情况调查

一是检查闸室、岸墙及翼墙等是否沉降、倾斜、滑移等；二是检查结构外观质量，包括闸门是否存在漏水、铁件锈蚀、混凝土面破损、露筋等。

1.2 构件缺陷详查

针对构件受长期冲刷、风化、冻融等作用后，是否出现面层脱落、骨料外漏、钢筋截面损失等损伤进行详查，确定损伤的部位、程度和范围，并逐一记录后进行全面分析，查找原因。

1.3 构件裂缝检测

检测闸门、支腿、支墩、工作桥等重要构件裂缝。利用钢尺、裂缝测宽仪及非金属超声波探测仪检测裂缝位置、长度、宽度、深度、形态和数量，必要时画出裂缝分布图，分析判断裂缝产生的原因及其对结构工作性能的影响[3]。

1.4 构件强度检测

检测闸门、支腿、支墩、工作桥等重要构件混凝土强度回弹，必要时用超声—回弹综合法修正结果。

1.5 构件钢筋分布检测

对闸门、支腿、支墩、工作桥等重要构件进行钢筋分布检测，包括钢筋数量、钢筋间距检测。

1.6 构件耐久性检测

对闸门、支腿、支墩、工作桥等重要构件进行耐久性检测，包括钢筋锈蚀状态检测、混凝土碳化深度及混凝土保护层厚度检测。

混凝土中钢筋锈蚀影响结构耐久性及安全性；当混凝土碳化过大，将造成钢筋失去碱性混凝土环境保护而发生锈蚀；混凝土保护层对外界腐蚀介质、氧气及水分等渗入有阻止作用，影响钢筋耐久性。

2 现场安全鉴定结果

2.1 结构基本情况调查

经现场检查，90%的水力自控翻板闸的闸室及岸墙未发现明显沉降、倾斜、滑移情况，但个别闸门处下游翼墙局部倒塌，基底掏空严重。

2.2 构件缺陷详查

经现场检查，各水力自控翻板闸均出现部分闸门板漏水现象；部分闸门板、闸墩混凝土存在不同程度的疏松剥蚀、保护层剥落、钢筋外露及顺筋裂缝等；构件混凝土受冲刷截面减小；铁件锈蚀严重，闸门板无法在水力作用下自动翻板或翻板后无法复位[4]。

2.3 构件裂缝检测

经现场检测（表1），各水力自控翻板闸均存在部分闸门板开裂的现象，裂缝宽度大多在1.4～2.4 mm之间，这是在外界冻融、冲刷等的作用下，混凝土碱性保护层被破坏，内部钢筋发生锈蚀，从而锈胀，导致混凝土顺筋开裂，形成恶性循环。

2.4 构件强度检测

经现场检测，各水力自控翻板闸的各构件强度均满足设计要求。

2.5 构件钢筋分布检测

经现场检测，各水力自控翻板闸的各构件钢筋数量及分布基本上满足设计要求。

2.6 构件耐久性检测

经现场检测（表2），水力自控翻板闸各构件混凝土保护层厚度偏小，其中有30%构件保护层厚度不能满足设计要求，而实测混凝土碳化深度均较大，碳化深度普遍>8.0 mm，均超过钢筋保护层厚度，导致钢筋失去碱性混凝土环境保护，失去对外界腐蚀介质阻止作用，使钢筋处于中高锈蚀速率状态下。实测闸门板钢筋锈蚀电阻率为10～50 kΩ·cm，表明钢筋活化时，出现中高锈蚀速率。

3 结论

以上检测结果分析，该批水力自控翻板闸服役期达15～20年，限于当时的设计规范，钢筋混凝土构件未作专门耐久性设计或设计标准偏低，混凝土强度等级、水灰比、钢筋保护层厚度等都不满足环境条件要求，构件冻融、冲刷、腐蚀破损较严重，导致部分构件无法满足使用要求，闸门门轴和闸墩连接铁件锈蚀严重，部分闸门启闭困难，甚至无法使用，存在严重安全隐患，应立即采取相应措施[5]。

4 参考文献

[1] 郭长江，王艳芳，郝淑霞.水力自控翻板闸坝在牡丹江下游的推广应用[J].黑龙江水利科技，2010，38（5）：199.

[2] 中华人民共和国水利部.水闸安全鉴定管理办法[A/OL].（2008-06-18）[2017-09-01].http：//aqjd.mwr.gov.cn/zcfg/201611/t20161108_768455.html.

[3] 高占國.水力自控翻板闸技术应用中存在的问题及对策[J].黑龙江水利，2017，3（1）：92-94.

[4] 杨佐沐.水力自控翻板闸的应用[J].甘肃水利水电技术，2003（3）：226.

[5] 杨卫中，张宗旗.水力自控翻板闸坝一些特殊问题的研究[J].贵州水力发电，2000（4）：52-56.endprint